Selasa, 31 Oktober 2017

KAJIAN TENTANG KUALITAS AIRTANAH DAN RECHARGE AREA SERTA KEBIJAKAN PERAIRAN SPANYOL

PENDAHULUAN
Penggunaan airtanah di Spanyol telah meningkat secara drastis dalam paruh kedua abad 20 ini. Hal tersebut dikarenakan airtanah merupakan sumber utama air minum bagi penduduk yang terus mengalami pertumbuhan hingga hampir 13 juta jiwa. Selain itu, airtanah juga menyumbang lebih dari 50% pertanian irigasi di Spanyol. Di sisi lain, penggunaan airtanah yang intensif telah mengakibatkan masalah lingkungan yang serius di beberapa daerah, misalnya dalam akuifer pantai yang mengalami intrusi air asin.
Pertumbuhan penduduk yang tinggi diiringi dengan kegiatan industri dan pertanian mengakibatkan peningkatan permintaan suplai air dan juga meningkatnya air limbah. Airtanah merupakan badan air tawar terbesar, namun bersifat sensitif terhadap pencemaran. Airtanah dapat tercemar dari berbagai sumber, misalnya kebocoran dari selokan, septic-tank, rembesan sungai, ataupun dari bahan kimia yang terkandung pada pupuk pertanian. Hal ini tentu sangat membahayakan bagi ekosistem serta kesehatan manusia.
Dampak perubahan iklim diindikasikan pula dapat mengakibatkan masalah terkait pasokan air di masa mendatang. Perubahan iklim sangat mempengaruhi varibilitas temporal resapan airtanah. Resapan airtanah terkonsentrasi pada musim dingin dan secara signifikan berkurang pada musim panas-gugur. Perubahan distribusi temporal dan spasial curah hujan juga dapat meningkatkan 2 resiko, hujan lebat dan kekeringan di beberapa daerah.
Terlepas dari permasalahan sosial ekonomi dan lingkungan, airtanah belum menjadi bagian penting dari kebijakan perairan di Spanyol. Kurangnya manajemen terhadap penggunaan airtanah menjadi problem utama. Sehingga untuk mempertahankan manfaat yang diperoleh dari penggunaan airtanah dan untuk menghindari atau mengurangi dampak negatif perlu adanya perubahan kebijakan terkait airtanah tersebut.

DAMPAK PERUBAHAN IKLIM TERHADAP GROUNDWATER RECHARGE 
Konsumsi bahan bakar fosil telah menyebabkan peningkatan emisi karbon dioksida. Kenaikan suhu rata-rata global diperkirakan mengalami kenaikan antara 1,2-6,40C selama periode tahun 1900-2100. Kenaikan suhu rata-rata global tersebut mengakibatkan perubahan distribusi cucah hujan secara temporal maupun spasial. Perubaan distribusi curah hujan ini membawa dampak pada peningkatan resiko hujan lebat dan kekeringan di beberapa daerah. Perubaha-perubahan dalam suhu dancurah hujan dapat mempengaruhi siklus hidrologi dan berbagai proses dalam sistem DAS. Airtanah dalam sistem akuifer dangkal merupakan bagian dari siklus hidrologi dan dipengaruhi oleh varibilitas iklim dan proses resapan. Akibatnya, perubahan iklim mempengaruhi ketersediaan air tawar untuk ekosistem dan manusia.
Banyak penelitian tentang perubahan iklim telah diprediksi mampu mengurangi resapan airtanah dan penurunan kadar airtanah. Termasuk pula adanya variasi musim, resapan airtanah yang tinggi terjadi pada musim dingin-semi dan berkurang drastis pada musim panas-gugur. Prediksi perubahan iklim menunjukkan perununan total volume curah hujan dan konsentrasi curah hujan sepanjang tahun.
Skenario model Soil and Water Assessment Tool (SWAT) dilakukan pada akuifer Galacia-Costa, basin Cantabria yang terletak di pantai barat laut Spanyol. Menurut klasifikasi iklim Koppen-Geiger, Galacia memiliki iklim sedang-hangat dengan musim panas yang kering dan hangat. Berdasarkan susunan geologi, Galicia dibagi menjadi 2 blok utama; batuan granit dan metamorf (slates, sekis dan gneisses), memiliki permeabilitas yang sangat rendah, namun sangat mudah retak dan lapuk dan memiliki jaringan retakan dan patahan yang luas. Porositas skunder ini dapat memungkinkan penyimpanan volume air yang besar.
Kualitas tinggi dan tersedianya airtanah yang melimpah pada kedalaman yang relative dangkal telah mengakibatkan penurapan yang tinggi oleh penduduk, terutama di daerah pedesaan. Padahal akuifer dangkal ini sangat rentan terhadap varibilitas iklim dan sangat sensitif terhadap periode kemarau panjang. Akibatnya, saat musim panas akan cepat berkurang bahkan mengering. Prediksi yang akurat dan kuantifikasi dampak tersebut sangat diperlukan dalam rangka mengembangkan langkah-langkah mitigasi untuk menjamin pasokan air bagi semua penduduk.
 Dengan asumsi hasil model adalah benar, dampak utama perubahan iklim terhadap airtanah adalah berubahnya pola temporal resapan airtanah, terutama akan terkonsentrasi di musim dingin namun secara drastis menurun dimusim semi-gugur. Akibatnya, panjang musim panas akan meningkat antara 29,10 hingga 16,54% (bergantung pada skenario emisi). Secara signifan, peningkatan ini akan lebih besar di basin Cantabria daripada Atlantik. Hasil ini memberikan kriteria teknis untuk pengambil keputusan dalam penerapan tindakan perencanaan air. Tindakan struktural harus dilakukan dalam rangka untuk menghindari masalah pasokan air di masa depan. Untuk memasok air bagi desa-desa, disarankan menggunakan air pada mataair alami atau sumur gali dangkal. Pembangunan sumur bor yang lebih dalam bisa menarik cadangan airtanah dari akuifer fissured-rock, diperlukan untuk menjamin pasokan air di masa mendatang bagi penduduk di bawah prediksi skenario perubahan iklim.

KONTAMINASI ORGANIK PADA AIRTANAH
Kegiatan industri dan pertanian intensif tidak hanya mengakibatkan peningkatan permintaan suplai air namun juga peningkatan limbah. Sumber polutan bisa berasal dari berbagai sumber, misalnya kebocoran dari selokan, sptic-tank, rembesan sungai hingga bahan kimia yang terkandung dalam pupuk pertanian. Akibatnya, berbagai polutan organik dapat ditemukan pada akuifer. Di antara polutan organik, munculnya kontaminan organik menjadi perhatian khusus karena beberapa alasan. Pertama, kelas yang berbeda dari munculnya kontaminan organik seperti, obat-obatan, penyalahgunaan obat dan surfaktan telah terdeteksi dalam limbah pabrik pengelolaan air limbah (IPAL). Kedua, sebuah penelitian telah memberikan bukti bahwa munculnya kontaminan organik adalah senyawa pengganggu endokrin. Senyawa tersebut ditemuan dalam berbgai produk termasuk botol deterjen, flame retardants, mainan, kosmteik, pestisida dan lain-lain yang diperkirakan memiliki efek perkembangan yang merugikan manusia dan satwa liar. Ketiga, munculnya kontaminan organik yang beracun dan kuat, sehingga meskipun terdeteksi dalam konsentasi yang rendah, dapat menghasilkan efek berbahaya pada ekosistem dan kesehatan manusia. Untuk mengaasi hal tersebut, maka perlu ditentukan standar kualitas airtanah.
Identifikasi pencemaran airtanah dapat diklasifikasikan sebagai sumber titik dan sumber non-titik. Sumber pencemaran titik mengacu pada kontaminasi lokasi diskrit yang dapat dengan mudah diidentifikasi dengan sumber debit tunggal, misalnya pembuangan pengolahahn limbah pabrik, limbah industri, accidental spills, tempat pembuangan sampah dan lain-lain. Sedangkan sumber pencemaran non-titik disebabkan oleh polusi di wilayah yang luas dan sering lebih sulit diidentifikasi pasti berasal dari satu sumber atau tidak. Pertanian merupakan polutan non-titik utama airtnah di daerah irigasi yang mana pupuk dan bahan kimia pertanian laiinya digunakan. Demikian pula, limpasan dari daerah kota dan pertanian serta kebocoran dari sistem pembuangan limbah merupakan sumber non-titik. Pada wilayah yang lebih luas, sumber polutan non-titik memiliki dampak yang lebih besar pada kualitas airtanahnya. Di bawah ini merupakan sumber polutan dan jalur menuju ke airtanah.

No.
Sumber polutan
Kelas Polutan organik
Jalur Menuju Airtanah
1
Perkotaan
Pestisida
PhACs
Industrial compounds
DAs
Menghilang dari sistem limbah
Menghilang dari sistem suplai air
Limpasan permukaan kota
2
Pedesaan
Pestisida
PhACs
Industrial compounds
Pembuangan air
Aliran permukaan
Proses leaching 
Recharge di area non-urban
3
Daerah industri
Industrial compounds
PhACs
Industrial discharge
Proses leaching
4
Sungai
Pestisida
PhACs
DAs
Estrogens
Life-style
Infiltrasi air sungai ke dalam akuifer

Hal ini diperlukan untuk mengidentifikasi jalur polutan yang berbeda guna menilai dan mengurangi masuknya kontaminan ke dalam airtanah. Setelah diidentifikasi, langkah-langah pengurangan dapat dilakukan untuk mencegah kontaminasi airtanah oleh kontaminan organik.
Distribusi dan Konsentrasi Munculnya Kontaminan Organik
1. Pestisida
Pestisida merupakan zat yang digunakan untuk mencegah, menghancurkan dan memberantas hama. Pestisida dikategorikan dalam 4 kelas, yakni: Herbisida, Fungisida, Insektisida dan Bakterisida. Berbagai pestisida telah dipelajari pada airtanah di Spanyol selama 10 tahun terakhir. Pestisida yang paling banyak dipelajari adalah triazines, herbisida fenil urea, anilides dan herbisida organophosphorous. Dari 80 jenis pestisida yang telah dipelajari, 61 dilaporkan kurang dari 4 penelitian dan 30 tidak terdeteksi dalam sampel airtanah.
2. Farmasi
PhACs yang ditemukan dalam airtanah dibagi dalam kategori berikut: analgesic dan anti-inflammatories, lipid regulators dan cholesterol lowering statin drugs, obat psikiatri, histamine receptor antagonists, tetracyclines, macrolides, fluoroquinolines, β-lactams, sulfonamides dan atibiotik lainnya, β-blockers, β and α agonist, barbiturates diuretics, anti diabetik, anti kanker, cardiac agents, contast media agents, angiotestin agents, anti jamur, obat dispepsia, anestesi, anthelmintics dan antiseptik. Secara umum, PhACs telah terdeteksi dalam konsentrasi lebih rendah daripada pestisida. Dari 161 PhACs yang diselidiki, 84 diantaranya tidak pernah terdeteksi.
3. Industrial Compounds 
Kategori ini termasuk surfaktan seperti alkylphenol polyethoxylates (APEOs), yang digunakan dalam berbagai produk industri dan domestik (produk pembersih, minyak pelumas dan deterjen) dan bisphenol A (BA) dan phthalates, terutama digunakan untuk plastik. Senyawa ini telah terdeteksi dalam airtanah pedesaan akibat dari praktek agronomi dan juga dalam akuifer perkotaan. Yakni pada daerah pertanian yang terletak di dekat kota-kota besar dengan aktivitas industri berat. Senyawa industri yang paling banyak dipelajari adalah nonylphenol (NP), octylphenol (OP) dan bisphenol A (BPA). Secara umum, senyawa-senyawa tersebut terdeteksi dengan konsentrasi rendah.
4. Drugs of abuse
DAs termasuk dalam daftar panjang bahan kimia yang digunakan dengan tujuan non-terapi. 13 dari 23 DAs dalam airtanah dianalisis pada akuifer Barcelona. Pada airtanah perkotaan, DAs yang paling sering terdeteksi adalah metadon dan ekstasi. Hal menarik untuk dicatat bahwa DAs yang diidentifikasi berkorelasi dengan kelas sosial. Ditemukan DAs murah (misalnya ekstasi) di airtanah dari tempat kelas pekerja, sedangkan ditemukan jenis kokain di airtanah pada lingkungan yang lebih makmur.
5. Life-style compounds
Telah terdeteksi adanya kandungan nikotin dan kafein dengan kadar rendah pada daerah delta sungai Llobregat dan akuifer Canaria.
6. Estrogens and related compounds
Estrogen merupakan sekelompok nama senyawa steroid dalam siklus estrus dan berfungsi sebagai hormone seks wanita. Senyawa yang paling banyak dipelajari adalah estrogens estrone (E1), estradiol (E2) dan estriol (E3) dan synthetic estrogen ethynyl estradiol (EE).  Namun, tak satupun dari senyawa tersebut terdeteksi pada sampel.  
7. Personal care product
Merupakan produk perawatan pribadi terutama digunakan untuk kecantikan dan kebersihan pribadi. Senyawa yang terdeteksi diantaranya galaxolide, antioxsi dan dan sunscreen ethylhexyl methoxycinnamate.
Konsentrasi kontaminan organik dalam akuifer dipengaruhi oleh berbagai proses, termasuk konsentrasi pada sumber, pengenceran, adsorpsi dan degradasi. Jika dibandingkan dengan badan air lainnya, seperti sungai, airtanah lebih sedikit terkontainasi. Akan tetapi beberapa kontaminan terkadang telah terdeteksi pada tingkat konsentrasi yang lebih tinggi dalam akuifer daripada di sungai. Hal ini menunjukkan perlunya penelitian lebih lanjut untuk memahami perilaku kontaminan dalam akuifer.

PERAN AIRTANAH PADA KEBIJAKAN PERAIRAN SPANYOL
Airtanah merupakan sumber daya penting di Spanyol, yakni sebagai sumber utama air minum. Jumlah total airtanah yang digunakan untuk pasokan air domestik di Spanyol berfluktuasi dengan berbagai kondisi iklim, tapi dapat mewakili sekitar 25% dari total volume air yang digunakan untuk pasokan public. Sedangkan untuk irigasi, airtanah memberikan sekitar 20% dari semua air yang digunkan untuk irigasi, dan mengaliri hampir 1 juta ha, yakni sekitar 30% dari total daerah irigasi.  Itu artinya irigasi airtanah secara signifikan lebih efisien daripada irigasi air permukaan.
Efisiensi airtanah ahkan lebih tinggi daripada air permukaan dalam hal sosial ekomomi. Di daerah Andalusia, produktivitas irigasi menggunakan airtanah adalah 5x lebih besar daripada irigasi menggunakan air permukaan serta menghasilkan 3x kerja per volume air yang digunakan. Beberapa alasan yang menjelaskan produktivitas yang lebih tinggi ini adalah:
Kontrol yang lebih besar dan jaminan ketersediaan airtanah. Airtanah memainkan peran yang sangat penting sebagai penyangga terhadap kekeringan dan terhindar dari resiko kehilangan investasi.
Dinamika yang besar yang ditandai oleh petani yang mencari sumber air sendiri dan dikenakan biaya penuh atas pengeboran, pemompaan dan pendistribusian.
Kenyataan bahwa tingginya biaya yang ditanggung petani memotivasi mereka untuk menggunakan air lebih efisien dan mencari tanaman yang lebih menguntungkan untuk memaksimalkan laba.
Di samping itu, penggunaan airtanah yang intensif telah memiliki konsekuensi ekonomi, lingkungan dan sosial yang signifikan, dimana konflik muncul setelah adanya perkembangan teknologi. Sebagai contoh dari beberapa daerah yang secara intensif penggunaan airtanahnya:
Di Castilla-La Mancha, terdapat beberapa akuifer besar sehingga memungkinkan pengembangan skala besar pertanian irigasinya. Daerah itu merupakan contoh paradigmatik dari manfaat sosial ekonomi yang dihasilkan dari penggunaan airtanah intensif dan konflik lingkungan dan sosial yang diakibatkan dari penggunaan yang berlebihan. Perluasan irigasi pada lahan kering membawa pertumbuhan ekonomi yang signifikan ke wilayah tersebut. Tetapi pada saat yang sama, meningkatnya pemompaan mengakibatkan penurunan yang signifikan pada watertable hingga mencapai 50 m di beberapa akuifer.
Di daerah Catalonia, khususnya di sungai Llobregat dandi Tarragona, penggunaan intensif terkait dengan pengembangan sumberdaya airtanah untuk suplai air domestik dan industri. Pengguna akufer Llobegrat telah mengelola sumberdaya mereka secara berkelanjutan. Di sisi lain, kasus Tarragona, deklarasi eksploitasi berlebihan dari 2 akuifer tidak menunjukkan inisiatif pengelolaan airtanah yang signifikan.
Wilayah Murcia, daerah semi-kering yang sulit air mendominasi perdebatan kebijakan air Spanyol. Pengembangan airtanah di wilyah ini secara historis telash diintensifkan. Lahan pertanian dikonversi ke irigasi menggunakan air permukaan, namun permintaan melebihi ketersediaan air sehingga airtanah kembali digunakan. Penurapan yang berlebih menimbulkan masalah seperti penurunan muka airtanah dan intrusi air asin.
Daerah Campo de Dalias, Almeria merupakan salah satu kasus yang paling penting dari penggunaan airtanah intensif di Spanyol. Penggunaan airtanah intensif untuk irigasi telah memicu transformasi ekonomi dan sosial yang besar. Kombinasi iklim yang ideal, persediaan airtanah melimpah, teknologi irigasi canggih, telah memungkinkan pertumbuhan ekonomi yang fenomenal sejak1950-an. Tetapi kurangnya perencanaan dan pengendalian perkembangan ini mengakibatkan ketgangan sosial dari integrasi tenaga kerja imigran yang tidak memadai serta masalah intrusi air asin di beberapa daerah.
Di kepulauan Canaria, posisi hidrologi dan geografis yang unik mengakibatkan adanya rezim hukum tertentu. Kelangkaan sumberdaya air melahirkan adanya sector swasta dalam pencarian, ekstraksi dan pemasaran airtanah.
Penggunaan airtanah yang intensif memang menghasilkan manfaat ekonomi dan sosial yang signifikan, berkontribusi terhadap penciptaan lapangan kerja dan pembangunan ekonomi. Tetapi dampak negatif juga terjdi, kerusakan ekosistem perairan airtanah, penurunan muka airtanah dan juga intrusi air asin keberlanjutan penggunaan airtanah yang ada bergantung pada pertimbangan dampak dan pengembangan pengaturan kelembagaan yang memadai.
Terlepas dari signifikansi sosial ekonomi dan lingkungan, airtanah nampaknya belum menjadi bagian penting dari kebijakan perairan Spanyol. Dalam rangka mempertahankan manfaat yang diperoleh dari penggunaan airtanah dan untuk menghindari atau mengurangi dampak negatif, beberapa perubahan perlu dilakukan. Pertama, struktur, operasi dan tujuan dari Badan Pengelola Waduk perlu diubah untuk lebih mencerminkan prioritas sosial yang baru, realitas ekonom dan tujuan lingkungan. Kedua, sangat penting untuk mengetasi isu hak pengguaan airtanah di Spanyol. Sehingga akhirnya perlu untuk menerapkan sisten partisipasi pengguna yang efektif untuk pengelolaan airtanah melalui promosi dan konsolidasi asosiasi pengguna airtanah.

REFERENSI
Cortina, L.M., dan Mora, N.H. 2003. The Role of Groundwater in Spain’s Water Policy. Water International Vol. 28 No. 3: 313-320.
Jurado, A., dkk. 2012. Emerging Organic Contaminants in Groundwater in Spain: A Review of Sources, Recent, Occurrence and Fate in A European Context. Science of The Total Environment No. 440:82-94.
Raposo, J., dkk. 2012. Assessing The Impact of Future Climate Change on Groundwater Recharge in Galicia-Costa, Spain. Hydrogeology Journal Vol. 21 No. 2:459-479. 

Senin, 30 Oktober 2017

APLIKASI TANK MODEL DALAM PENENTUAN SEDIMEN MELAYANG DAS

PENDAHULUAN
Berbagai upaya untuk mempelajari keseimbangan air dinamis dalam satuan daerah aliran sungai telah banyak dilakukan dan beberapa telah menghasilkan model hidrologi yang cukup baik. Diantaranya telah berkembang Tank Model dengan berbagai variasinya mengikuti kondisi aktual lapangannya. Tidak jarang beberapa set Tank Model disusun berlapis-lapis dalam rangka mempresentasikan kondisi lapangan. Namun demikian, pada hakekatnya ia tetap konsisten mengikuti bentuk aslinya, yang disebut Standard Tank Model (Mustafril, 2014). Berbagai metode telah banyak dikembangkan untuk menyederhanakan sistem hidrologi alam sehingga perilaku sebagian komponen di dalam sistem dapat diketahui. Parameter yang diperlukan sebagai data masukannya pun lebih sederhana,  mudah diukur dan cepat diperoleh hasil keluarannya. Model semacam ini diharapkan dapat digunakan untuk memecahkan masalah pada suatu DAS yang kurang lengkap atau bahkan tidak tersedia datanya.

TUJUAN
Tulisan ini bertujuan untuk mengkaji pemodelan dalam menentukan sedimen melayang pada suatu daerah aliran sungai dengan asumsi besar sedimen melayang berkorelasi dengan besar curah hujan.

PEMBAHASAN
Pemahaman dan pengenalan tentang karakteristik komponen-komponen yang ada di dalam suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) sangat diperlukan di dalam praktek pengelolaan DAS. Hal ini tidak mudah untuk dilaksanakan secara utuh dan menyeluruh karena setiap komponen tersebut memiliki keragaman/ variabilitas secara spasial dan temporal. Interdependensi dan interaksi komponen-komponen DAS merupakan peubah yang juga turut mempengaruhi karakteristik umum dari sistem DAS dan terjadi dalam suatu kesetimbangan dinamis sehingga pola dan sifat interaksi dan interdependensinya juga selalu berubah. Oleh karena itu ilmu pengetahuan selalu mencoba mengembangkan dan menggunakan sistem modelling dalam pendekatan pengelolaan DAS untuk membantu memahami sifat dan perubahan sifat dari komponen-komponen tersebut.
Berbagai model simulasi hidrologi telah banyak dikembangkan di negara maju, untuk menerangkan proses perubahan masukan hujan menjadi keluaran berupa debit aliran sungai besar sedimen melayang dengan mempertimbangkan karekteristik fisik DAS. Model simulasi hidrologi pada dasarnya dibuat untuk menyederhanakan sistem hidrologi, sehingga perilaku sebagian komponen di dalam sistem dapat diketahui. Parameter yang diperlukan sebagai data masukannya pun lebih sederhana, mudah diukur dan cepat diperoleh hasil keluarannya. Model semacam ini diharapkan dapat digunakan untuk memecahkan masalah pada suatu DAS yang kurang lengkap atau tidak tersedia datanya. Adapun tantangan penelitian hidrologi DAS di Indonesia adalah kebutuhan akan data dasar yang menyangkut identifikasi dan karakterisasi DAS serta kalibrasi parameter-parameter berbagai model yang ada, disamping kebutuhan evaluasi kelayakan model hidrologi yang ada terhadao kesesuaiannya dengan kondisi DAS di Indonesia.

Dasar Teori Model Tank
Dalam analisis debit, air yang keluar dari lubang samping tank diasumsikan sebagai aliran permukaan dan air yang keluar dari lubang bawah diasumsikan sebagai infiltrasi yang merupakan base flow. Namun dalam tulisan ini, limpasan yang keluar dari lubang samping tank diasumsikan sebagai limpasan/ aliran permukaan (surface flow) dan limpasan yang keluar dari lubang dasar tank diasumsikan sebagai infiltasi di cekungan-cekungan atau tertahan oleh rintangan-rintangan baik yang alami maupun buatan. Untuk analisis angkutan sedimen melayang, struktur model dalam model tank dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
 
Sedangkan rumusan model angkutan sedimen melayang adalah sebagai berikut:
y1=[(Ta+R)-Th1)*C1] ----------------------------------------------------(1)
y2=[(Ta+R’)-Th2)*C2] ---------------------------------------------------(2)
yo=[(Ta+R)*Co] ----------------------------------------------------------(3)
Dimana:
y1 =limpasan angkutan sedimen melayang permukaan di tinggi lubang atas (mg/lt)
y2  =limpasan/ aliran permukaan
yo =limpasan angkutan sedimen melayang yang mengendap di cekungan-cekungan (mg/lt)
R =data curah hujan
Ta =tinggi tampungan pada waktu t (mm)
Th1  =tinggi lubang atas (mm)
Th2  =tinggi lubang bawah (mm)
c1  =koefisien lubang atas sisi kanan tank
c2 =koefisien lubang bawah sisi kanan tank
c0 =koefisien lubang bawah tank

Mekanisme Model Tank
Pemilihan dasar model tank adalah untuk mensimulasikan daerah aliran sungai dengan menggantinya menjadi sejumlah tampungan yang digambarkan sebagai sederet tank. Model tersebut dikembangkan oleh Dr. M Sugawara dari Jepang. Model tank merupakan model hidrologi yang dibuat untuk keperluan simulasi dari data hujan menjadi limpasan/ aliran di sungai pada DAS yang ditinjau. Tank tersebut mempunyai saluran pengeluaran di sisi bagian kanan yang menggambarkan aliran limpasan air hujan sedangkan saluran bagian bawah menggambarkan infiltrasi. Beberapa tank serupa dapat disusun secara paralel atau seri untuk menggambarkan suatu daerah aliran yang lebih besar disesuaikan dengan karakteristik DAS terutama struktur geologinya.

Model tank pada tulisan ini digambarkan sebagai suatu mekanisme limpasan angkutan sedimen melayang atau konsentrasi sedimen melayang di daerah tangkapan yang akan disubstitusikan dengan rangkaian 1 buah tank.
Hujan tersebut disamping membasahi lapisan permukaan, juga menghasilkan partikel-partikel tanah akibat hempasan percikan air hujan dan membawa partikel-partikel tanah yang disebut limpasan angkutan sedimen melayang permukaan. Bila air yang terkanding pada permukaan dasar telah mencapai optimum ditambah dengan kemiringan lereng lebih besar, maka air tersebut akan menambah limpasan permukaan yang berupa limpasan angkutan sedimen melayang melalui outlet-outlet di sisi kanan tank. Sedangkan di bagian bawah dari tank menggambarkan infiltrasi.


Hipotesis
Angkutan sedimen melayang di alur sungai sebagian besar disebabkan oleh erosi permukaan (sheet erosion) yang terjadi dalam daerah aliran sungai tersebut. Faktor utama dari erosi permukaan tersebut adalah pengaruh debit aliran sungai. Dengan mempertimbangkan faktor utama tersebut, terdapat hubungan antara limpasan/ aliran permukaan sungai dengan angkutan sedimen melayang. Berdasarkan data curah hujan, model hidrologi berupa model tank dengan optimasi parameter DAS, dapat digunakan untuk pendugaan angkutan sedimen melayang (konsentrasi sedimen).

Koefisien Korelasi, Kesalahan Relatif dan Kesalahan Volume
Untuk melihat sejauh mana hasil pendekatan optimasi maka nilai keluaran hasil perhitungan kalibrasi perlu dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dengan cara terukur di lapangan. Dengan menggunakan koefisien korelasi (R), untuk kesalahan volume (VE) kesalahan relatif (RE).
Nilai parameter model tank percobaan 1 untuk kalibrasi:
No.
Parameter Model Tank
Nilai
1
Koefisien lubang atas sisi kanan tank
c1
0,04
2
Koefisien lubang bawah sisi kanan tank
c2
0,02
3
Koefisien lubang bawah tank
c0
0,03
4
Tinggi lubang atas
Th1
50 mm
5
Tinggi lubang bawah
Th2
10 mm
6
Tinggi tampungan
Ta
500 mm
7
Koefisien erodibilitas tanah
K
0,24


PERHITUNGAN MODEL TANK PERCOBAAN 1
BULAN SEPTEMBER 1984 DI DAS LUSI BANJAREJO BLORA
(Hadi, 2004) 

Tgl
D. Sedimen lapangan (q0)
D. Hujan lapangan (R)
Ta
Tn =Ta+R
y0 =Tn*c0
y1
=(Tn-Th1)c1
y2
=(Tn-Th2)c2
T akhir
 =(Tn-y0-y1-y2)
Sc =y1+y2
Optimasi
qc =sc*k*A
q0
1
876
20
500
520
16
19
10
475
29
857
876
2
38
40
475
515
15
19
10
471
29
31
38
3
49
80
471
551
17
20
11
504
31
30
49
4
219
30
504
534
16
19
10
488
30
212
219
5
1378
17
488
505
15
18
10
462
28
1359
1378
6
614
18
462
480
14
17
9
439
27
608
614
7
1450
18
439
457
14
16
9
418
25
1431
1450
8
1436
50
418
468
14
17
9
428
26
1430
1436
9
361
50
428
478
14
17
9
437
26
342
361
10
407
19
437
456
14
16
9
417
25
401
407
11
1255
40
417
457
14
16
9
418
25
1236
1255
12
1905
11
418
429
13
15
8
393
24
899
1905
13
1039
15
393
408
12
14
8
373
22
1020
1039
14
491
27
373
400
12
14
8
366
22
486
491
15
1893
11
367
378
11
13
7
346
20
1874
1893
16
1318
16
346
362
11
12
7
332
20
1313
1318
17
1666
10
331
341
10
12
7
313
18
1647
1666
18
1492
20
313
333
10
11
6
305
18
1488
1492
19
286
11
305
316
9
11
6
290
17
267
286
20
362
15
290
305
9
10
6
280
16
358
362
21
1536
17
280
297
9
10
6
272
16
1517
1536
22
1768
40
272
312
9
10
6
286
17
764
1768
23
1423
50
286
336
10
11
7
308
18
1404
1423
24
302
40
308
348
10
12
7
319
19
298
302
25
385
40
319
359
11
12
7
329
19
366
385
26
362
30
329
359
11
12
7
329
19
357
362
27
324
30
329
359
11
12
7
329
19
305
324
28
255
50
329
379
11
13
7
347
21
250
255
29
341
80
347
427
13
15
8
391
23
322
341
30
168
11
391
402
12
14
8
368
22
163
168

Hasil perhitungan percobaan 1 dapat diketahui kesalahan volume 1,12, kesalahan relatif 0,98 dan koefisien korelasi 0,86.




Nilai parameter model tank percobaan 2 untuk kalibrasi:

No.
Parameter Model Tank
Nilai
1
Koefisien lubang atas sisi kanan tank
c1
0,03
2
Koefisien lubang bawah sisi kanan tank
c2
0,02
3
Koefisien lubang bawah tank
c0
0,03
4
Tinggi lubang atas
Th1
50 mm
5
Tinggi lubang bawah
Th2
10 mm
6
Tinggi tampungan
Ta
500 mm
7
Koefisien erodibilitas tanah
K
0,24


PERHITUNGAN MODEL TANK PERCOBAAN 2
BULAN SEPTEMBER 1984 DI DAS LUSI BANJAREJO BLORA
(Hadi, 2004) 

Tgl
D. Sedimen lapangan (q0)
D. Hujan lapangan (R)
Ta
Tn =Ta+R
y0 =Tn*c0
y1
 =(Tn-Th1)c1
y2
=(Tn-Th2)c2
T akhir
=(Tn-y0-y1-y2)
Sc =y1+y2
Optimasi
qc =sc*k*A
q0
1
876
20
500
520
16
14
10
480
24
847
876
2
38
40
480
520
16
14
10
480
24
32
38
3
49
80
480
560
17
15
11
517
26
43
49
4
219
30
517
547
16
15
11
505
26
213
219
5
1378
17
505
522
16
14
10
482
24
1341
1378
6
614
18
482
500
15
14
10
462
23
608
614
7
1450
18
482
500
15
14
10
462
23
1412
1450
8
1436
50
443
493
15
13
10
455
23
1430
1436
9
361
50
455
505
15
14
10
466
24
342
361
10
407
19
467
486
15
13
10
449
23
402
407
11
1255
40
448
488
15
13
10
451
23
1220
1255
12
1905
11
451
462
14
12
9
427
21
900
1905
13
1039
15
427
442
13
12
9
408
20
1007
1039
14
491
27
408
435
13
12
9
402
20
496
491
15
1893
11
382
393
12
10
8
363
18
1850
1893
16
1318
16
369
385
12
10
8
356
18
1314
1318
17
1666
10
349
359
11
9
7
332
16
1625
1666
18
1492
20
341
361
11
9
7
334
16
1488
1492
19
286
11
326
337
10
9
7
312
15
269
286
20
362
15
315
330
10
8
6
305
15
358
362
21
1536
17
307
324
10
8
6
300
15
1497
1536
22
1768
40
321
361
11
9
7
334
16
784
1768
23
1423
50
343
393
12
10
8
363
18
1385
1423
24
302
40
354
394
12
10
8
364
18
296
302
25
385
40
354
394
12
10
8
364
18
366
385
26
362
30
364
394
12
10
8
364
18
358
362
27
324
30
365
395
12
10
8
365
18
308
324
28
255
50
385
435
13
12
9
402
20
250
255
29
341
80
383
463
14
12
9
428
21
323
341
30
168
11
428
439
13
12
9
406
20
163
168

Hasil perhitungan percobaan 1 dapat diketahui kesalahan volume 0,99, kesalahan relatif 0,97 dan koefisien korelasi 0,97.



Berdasarkan hasil perbandingan pada percobaan 1 dan 2 diketahui bahwa nilai kesalahan volume dankesalahan relatif percobaan 2 lebih kecil dibandingkan percobaan 1. Sedangkan koefisien korelasi percobaan 2 lebih besar dibandingkan percobaan 1. Maka dapat ditarik kesimpulan nilaiparameter yang digunakan adalah nilai parameter percobaan 2.
Dengan standar parameter percobaan tersebut diperoleh nilai kesalahan volume (VE) =0,99%, kesalahan relatif (RE) =0,98% dan koefisien korelasi (r) =0,97. Angka-angka tersebut masih memenuhi standar yang disyaratkan yaitu:
Kesalahan volume (VE) =5%
Kesalahan relatif (RE) =-10%<RE<+10%
Koefisien korelasi (r) =0,7

KESIMPULAN
Hasil optimasi parameter model tank untuk angkutan sedimen melayang memberikan kinerja model yang baik, karena nilai-nilai ketelitiannya adalah tidak lebih dari 10% untuk kesalahan relatif (RE), tidak lebih dari 5% untuk kesalahan volume (VE) dan tidakkurang dari 0,7 untuk koefisien korelasi. Batasan yang digunakan dalam model rangkaian 1 buah tank adalah mengasumsikan bahwa besar sedimen melayang hanya dipengaruhi oleh besar curah hujan dan mengesampingkan faktor lain, misalnya kemiringan dan panjang lereng, jenis batuan, vegetasi dan lainnya. Pada tank tersebut mempunyai saluran pengeluaran di sisi bagian kanan yang menggambarkan aliran limpasan air hujan sedangkan saluran bagian bawah menggambarkan infiltrasi.

DAFTAR PUSTAKA
Hadi, T. (2004). Kajian Pengaruh Limpasan/ Aliran Permukaan Terhadap Sedimen Melayang dengan Model Tank SungaiLusi di Banjarejo Blora Jawa Tengah. In Thesis. Semarang: UNDIP.
Mustafril. (2014). Analisis Potensi Sumberdaya Air Daerah Aliran Sungai Singkil Menggunakan Model Tangki. Rona Teknik Pertanian, 7(1).
Purwanto, H. M. A. D. M. Y. J. (2001). Modifikasi Model Tangki untuk Mempelajari Pengaruh Perubahan Tata Guna Lahan Terhadap Limpasan. Buletin Keteknikan Pertanian, 15(1), 1–10.